2.3.2　抗風(fēng)設(shè)計(jì)

　　在太陽能路燈系統(tǒng)中，結(jié)構(gòu)上一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計(jì)?？癸L(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。

　?、拧√柲茈姵亟M件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

　　依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2700pA。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27M／ｓ（相當(dāng)于十級臺風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有365pA。所以，組件本身是完全可以承受27M／ｓ的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。

　　在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接。

　?、啤÷窡魺魲U的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

　　路燈的參數(shù)如下：

　　電池板傾角A　＝16°　　　　　　　　　燈桿高度?。?M

　　設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度δ　＝4MM　燈桿底部外徑?。?68MM

　　焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W　的計(jì)算點(diǎn)p到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為pQ?。剑?000＋（168＋6）／tAｎ16°］×　Sin16°?。健?545MM　＝1.545M。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M　＝　F×1.545。

　　根據(jù)27M／ｓ的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，2×30W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為730N。考慮1.3的安全系數(shù)，F(xiàn)＝1.3×730?。?49N。

　　所以，M?。紽×1.545?。?49×1.545　＝1466N.m。

　　根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W?。健?pi;×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）。

　　上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，δ是圓環(huán)寬度。

　　破壞面抵抗矩W　＝　π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3）＝π×（3×842×4＋3×84×42＋43）＝　88768mm3

　　＝88.768×10－6　m3

　　風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力?。健／W＝　1466／（88.768×10－6）?。?6.5×106pA?。?6.5　MpA＜＜215MpA

　　其中，215　MpA是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。

　　所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。

　　2.4　控制器

　　太陽能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^充保護(hù)、過放保護(hù)、光控、時控與防反接等。

　　蓄電池防過充、過放保護(hù)電壓一般參數(shù)如表1，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)。

　　在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。

　　2.5　表面處理

　　該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以Fp專業(yè)建材涂料為主，可以滿足客戶對產(chǎn)品表面色彩及環(huán)境協(xié)調(diào)一致的要求，同時產(chǎn)品自潔性高、抗蝕性強(qiáng)，耐老化，適用于任何氣候環(huán)境。加工工藝設(shè)計(jì)為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，使產(chǎn)品性能大大提高，達(dá)到了最嚴(yán)格的AAMA2605.2005的要求，其它指標(biāo)均已達(dá)到或超過GB的相關(guān)要求。

　　3、結(jié)束語

　　整體設(shè)計(jì)基本上考慮到了各個環(huán)節(jié)；光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計(jì)與蓄電池容量選型設(shè)計(jì)采用了目前最通用的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思想比較科學(xué)；抗風(fēng)設(shè)計(jì)從電池組件支架與燈桿兩塊做了分析，分析比較全面；表面處理采用了目前最先進(jìn)的技術(shù)工藝；路燈整體結(jié)構(gòu)簡約而美觀；經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行證明各環(huán)節(jié)之間匹配性較好。

　　目前，太陽能LED照明的初投資問題仍然是困擾我們的一個主要問題。但是，太陽能電池光效在逐漸提高，而價格會逐漸降低，同樣地市場上LED光效在快速地提高，而價格卻在降低。與太陽能的可再生、清潔無污染以及LED的環(huán)保節(jié)能相比，常規(guī)化石能源日趨緊張，并且使用后對環(huán)境會造成了日益嚴(yán)重的污染。所以，太陽能LED照明作為一種方興未艾的戶外照明，展現(xiàn)給我們的將是無窮的生命力和廣闊的前景。